0,000 000 109 991 7 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 991 7(10) din zecimal în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

Care sunt pașii pentru a scrie numărul
0,000 000 109 991 7(10) din zecimal în binar în reprezentarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

1. Întâi convertește în binar (în baza 2) partea întreagă: 0.
Împarte numărul în mod repetat la 2.

Notăm mai jos, în ordine, fiecare rest al împărțirilor.

Ne oprim când obținem un cât egal cu zero.


  • împărțire = cât + rest;
  • 0 : 2 = 0 + 0;

2. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.

0(10) =


0(2)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 109 991 7.

Înmulțește numărul în mod repetat cu 2.


Notăm mai jos fiecare parte întreagă a înmulțirilor.


Ne oprim când obținem o parte fracționară egală cu zero.


  • #) înmulțire = întreg + fracționar;
  • 1) 0,000 000 109 991 7 × 2 = 0 + 0,000 000 219 983 4;
  • 2) 0,000 000 219 983 4 × 2 = 0 + 0,000 000 439 966 8;
  • 3) 0,000 000 439 966 8 × 2 = 0 + 0,000 000 879 933 6;
  • 4) 0,000 000 879 933 6 × 2 = 0 + 0,000 001 759 867 2;
  • 5) 0,000 001 759 867 2 × 2 = 0 + 0,000 003 519 734 4;
  • 6) 0,000 003 519 734 4 × 2 = 0 + 0,000 007 039 468 8;
  • 7) 0,000 007 039 468 8 × 2 = 0 + 0,000 014 078 937 6;
  • 8) 0,000 014 078 937 6 × 2 = 0 + 0,000 028 157 875 2;
  • 9) 0,000 028 157 875 2 × 2 = 0 + 0,000 056 315 750 4;
  • 10) 0,000 056 315 750 4 × 2 = 0 + 0,000 112 631 500 8;
  • 11) 0,000 112 631 500 8 × 2 = 0 + 0,000 225 263 001 6;
  • 12) 0,000 225 263 001 6 × 2 = 0 + 0,000 450 526 003 2;
  • 13) 0,000 450 526 003 2 × 2 = 0 + 0,000 901 052 006 4;
  • 14) 0,000 901 052 006 4 × 2 = 0 + 0,001 802 104 012 8;
  • 15) 0,001 802 104 012 8 × 2 = 0 + 0,003 604 208 025 6;
  • 16) 0,003 604 208 025 6 × 2 = 0 + 0,007 208 416 051 2;
  • 17) 0,007 208 416 051 2 × 2 = 0 + 0,014 416 832 102 4;
  • 18) 0,014 416 832 102 4 × 2 = 0 + 0,028 833 664 204 8;
  • 19) 0,028 833 664 204 8 × 2 = 0 + 0,057 667 328 409 6;
  • 20) 0,057 667 328 409 6 × 2 = 0 + 0,115 334 656 819 2;
  • 21) 0,115 334 656 819 2 × 2 = 0 + 0,230 669 313 638 4;
  • 22) 0,230 669 313 638 4 × 2 = 0 + 0,461 338 627 276 8;
  • 23) 0,461 338 627 276 8 × 2 = 0 + 0,922 677 254 553 6;
  • 24) 0,922 677 254 553 6 × 2 = 1 + 0,845 354 509 107 2;
  • 25) 0,845 354 509 107 2 × 2 = 1 + 0,690 709 018 214 4;
  • 26) 0,690 709 018 214 4 × 2 = 1 + 0,381 418 036 428 8;
  • 27) 0,381 418 036 428 8 × 2 = 0 + 0,762 836 072 857 6;
  • 28) 0,762 836 072 857 6 × 2 = 1 + 0,525 672 145 715 2;
  • 29) 0,525 672 145 715 2 × 2 = 1 + 0,051 344 291 430 4;
  • 30) 0,051 344 291 430 4 × 2 = 0 + 0,102 688 582 860 8;
  • 31) 0,102 688 582 860 8 × 2 = 0 + 0,205 377 165 721 6;
  • 32) 0,205 377 165 721 6 × 2 = 0 + 0,410 754 331 443 2;
  • 33) 0,410 754 331 443 2 × 2 = 0 + 0,821 508 662 886 4;
  • 34) 0,821 508 662 886 4 × 2 = 1 + 0,643 017 325 772 8;
  • 35) 0,643 017 325 772 8 × 2 = 1 + 0,286 034 651 545 6;
  • 36) 0,286 034 651 545 6 × 2 = 0 + 0,572 069 303 091 2;
  • 37) 0,572 069 303 091 2 × 2 = 1 + 0,144 138 606 182 4;
  • 38) 0,144 138 606 182 4 × 2 = 0 + 0,288 277 212 364 8;
  • 39) 0,288 277 212 364 8 × 2 = 0 + 0,576 554 424 729 6;
  • 40) 0,576 554 424 729 6 × 2 = 1 + 0,153 108 849 459 2;
  • 41) 0,153 108 849 459 2 × 2 = 0 + 0,306 217 698 918 4;
  • 42) 0,306 217 698 918 4 × 2 = 0 + 0,612 435 397 836 8;
  • 43) 0,612 435 397 836 8 × 2 = 1 + 0,224 870 795 673 6;
  • 44) 0,224 870 795 673 6 × 2 = 0 + 0,449 741 591 347 2;
  • 45) 0,449 741 591 347 2 × 2 = 0 + 0,899 483 182 694 4;
  • 46) 0,899 483 182 694 4 × 2 = 1 + 0,798 966 365 388 8;
  • 47) 0,798 966 365 388 8 × 2 = 1 + 0,597 932 730 777 6;

Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă) și am obținut măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (Pierdem din precizie - numărul convertit pe care îl vom obține în final va fi doar o foarte bună aproximare a celui inițial).


4. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului.

Ia fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor, începând din partea de sus a listei construite:


0,000 000 109 991 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1001 0010 011(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 991 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1001 0010 011(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 24 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 109 991 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1001 0010 011(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1001 0010 011(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 1001 0010 011(2) × 2-24


7. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

Semn 0 (un număr pozitiv)


Exponent (neajustat): -24


Mantisă (nenormalizată):
1,1101 1000 0110 1001 0010 011


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 =


-24 + 2(8-1) - 1 =


(-24 + 127)(10) =


103(10)


9. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 103 : 2 = 51 + 1;
  • 51 : 2 = 25 + 1;
  • 25 : 2 = 12 + 1;
  • 12 : 2 = 6 + 0;
  • 6 : 2 = 3 + 0;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

10. Construiește reprezentarea în baza 2 a exponentului ajustat.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.


Exponent (ajustat) =


103(10) =


0110 0111(2)


11. Normalizează mantisa.

a) Renunță la primul bit, cel mai din stânga, care e întotdeauna 1, și la separatorul zecimal, dacă e cazul.


b) Ajustează-i lungimea la 23 biți, doar dacă e necesar (nu e cazul aici).


Mantisă (normalizată) =


1. 110 1100 0011 0100 1001 0011 =


110 1100 0011 0100 1001 0011


12. Cele trei elemente care alcătuiesc reprezentarea numărului în sistem binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

Semn (1 bit) =
0 (un număr pozitiv)


Exponent (8 biți) =
0110 0111


Mantisă (23 biți) =
110 1100 0011 0100 1001 0011


Numărul zecimal 0,000 000 109 991 7 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0100 1001 0011


Cum să convertești numere zecimale din sistem zecimal (baza 10) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți

Urmează pașii de mai jos pentru a converti un număr zecimal (cu virgulă) din baza zece în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Dacă numărul de convertit este negativ, se începe cu versiunea pozitivă a numărului.
  • 2. Se convertește întâi partea întreagă; împarte în mod repetat la 2 reprezentarea pozitivă a numărului întreg cu semn care trebuie convertit în sistem binar, ținând minte fiecare rest al împărțirilor. Atunci când găsim un CÂT care e egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus. Astfel, ultimul rest al împărțirilor de la punctul de mai sus devine primul simbol (situat cel mai la stânga) al numărului în baza doi, în timp ce primul rest devine ultimul simbol (situat cel mai la dreapta).
  • 4. Convertește apoi partea fracționară. Înmulțește în mod repetat cu 2, până se obține o parte fracționară egală cu zero, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor.
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor de mai sus, începând din partea de sus a listei construite (se iau părțile întregi în ordinea în care au fost obținute).
  • 6. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu "n" poziții la stânga (sau, dacă e cazul, la dreapta) astfel încât partea întreagă a acestuia să mai conțină un singur bit, diferit de '0'.
  • 7. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:
    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1;
  • 8. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal, dacă e cazul) și ajustându-i lungimea, la 23 biți, fie renunțând la biții în exces, din dreapta (pierzând precizie...) fie adaugând tot la dreapta biți setați pe '0'.
  • 9. Semnul (ocupă 1 bit) este egal fie cu 1, dacă este un număr negativ, fie cu 0, dacă e un număr pozitiv.

Exemplu: convertește numărul negativ -25,347 din sistem zecimal (baza zece) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Se începe cu versiunea pozitivă a numărului:

    |-25,347| = 25,347;

  • 2. Convertește întâi partea întreagă, 25. Împarte în mod repetat la 2, ținând minte fiecare rest al împărțirilor, până obținem un cât care este egal cu zero:
    • împărțire = cât + rest;
    • 25 : 2 = 12 + 1;
    • 12 : 2 = 6 + 0;
    • 6 : 2 = 3 + 0;
    • 3 : 2 = 1 + 1;
    • 1 : 2 = 0 + 1;
    • Am obținut un cât care este egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus:

    25(10) = 1 1001(2)

  • 4. Convertește apoi partea fracționară 0,347. Înmulțește în mod repetat cu 2, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor, până obținem o parte fracționară egală cu zero:
    • #) înmulțire = întreg + fracționar;
    • 1) 0,347 × 2 = 0 + 0,694;
    • 2) 0,694 × 2 = 1 + 0,388;
    • 3) 0,388 × 2 = 0 + 0,776;
    • 4) 0,776 × 2 = 1 + 0,552;
    • 5) 0,552 × 2 = 1 + 0,104;
    • 6) 0,104 × 2 = 0 + 0,208
    • 7) 0,208 × 2 = 0 + 0,416;
    • 8) 0,416 × 2 = 0 + 0,832;
    • 9) 0,832 × 2 = 1 + 0,664;
    • 10) 0,664 × 2 = 1 + 0,328;
    • 11) 0,328 × 2 = 0 + 0,656;
    • 12) 0,656 × 2 = 1 + 0,312;
    • 13) 0,312 × 2 = 0 + 0,624;
    • 14) 0,624 × 2 = 1 + 0,248;
    • 15) 0,248 × 2 = 0 + 0,496;
    • 16) 0,496 × 2 = 0 + 0,992;
    • 17) 0,992 × 2 = 1 + 0,984;
    • 18) 0,984 × 2 = 1 + 0,968;
    • 19) 0,968 × 2 = 1 + 0,936;
    • 20) 0,936 × 2 = 1 + 0,872;
    • 21) 0,872 × 2 = 1 + 0,744;
    • 22) 0,744 × 2 = 1 + 0,488;
    • 23) 0,488 × 2 = 0 + 0,976;
    • 24) 0,976 × 2 = 1 + 0,952;
    • Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută prin calcule. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă = 23) și a fost găsită prin calcule măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (pierzând precizie...).
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor efectuate anterior, începând din partea de sus a listei construite:

    0,347(10) = 0,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 6. Recapitulare - numărul pozitiv înainte de normalizare:

    25,347(10) = 1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 7. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu 4 poziții la stânga astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de '0':

    25,347(10) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 20 =
    1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 24

  • 8. Până în acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

    Semn: 1 (număr negativ);

    Exponent (neajustat): 4;

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101;

  • 9. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar (baza 2) pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus, ținând minte toate resturile, ce vor alcătui numărul în binar:

    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 = (4 + 127)(10) = 131(10) =
    1000 0011(2)

  • 10. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal) și ajustându-i lungimea la 23 biți, prin renunțarea la biții în exces, cei din dreapta (pierzând precizie...):

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101

    Mantisă (normalizată): 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Concluzia:

    Semn (1 bit) = 1 (un număr negativ)

    Exponent (8 biți) = 1000 0011

    Mantisă (23 biți) = 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Numărul -25,347 convertit din sistem zecimal (baza 10) în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 este:
    1 - 1000 0011 - 100 1010 1100 0110 1010 0111